في يونيو 2020 ، أعلنت شركة Apple عن نيتها الابتعاد عن Intel لتشكيلة Mac. M1 هو أول نظام مخصص على شريحة (SoC) قائم على ARM تم تصميمه من الألف إلى الياء بواسطة Apple. إليك ما تحتاج لمعرفته حول السيليكون المخصص من Apple.
ما هي شريحة M1؟
يعد M1 أول نظام سيليكون مخصص من Apple على شريحة لاستخدامه في تشكيلة أجهزة كمبيوتر Mac الخاصة بها. منذ عام 2006 ، تم شحن جميع أجهزة Mac مع شرائح Intel. استخدمت هذه الهندسة المعمارية x86 (والإصدارات الأحدث ، x86_64) المستخدمة أيضًا على أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows.
ومع ذلك ، فإن M1 مختلف. يستخدم بنية ARM ، التي عادةً ما تشغل الأجهزة المحمولة أو المحمولة ، مثل أجهزة iPhone و iPad من Apple. يستخدم ARM مجموعة تعليمات مبسطة مقارنة بـ x86 ، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة.
يعد هذا تطورًا مهمًا لشركة Apple ، و Mac بشكل عام ، حيث إنها تمثل المرة الأولى التي تصمم فيها الشركة رقائقها المخصصة لجهاز الكمبيوتر. أمضت Apple سنوات في تصميم شرائح للأجهزة المحمولة ، مثل iPhone و Apple Watch ، لكنها حتى الآن تعتمد على Intel لتشغيل أجهزة الكمبيوتر المكتبية الخاصة بها.
يقدم M1 بعض الفوائد الملموسة على رقائق Intel وبعض العيوب. في النهاية ، تؤكد شركة Apple أن معظم الناس لن يلاحظوا فرقًا كبيرًا عند الانتقال من جهاز Intel إلى جهاز مزود بشريحة ARM مخصصة.
ما هي الفوائد التي يقدمها M1؟
نظرًا لأن M1 هو تصميم مخصص ، فقد تمكنت Apple من جعله يفعل بالضبط ما تريده الشركة أن تفعله. والنتيجة هي أن العديد من مكونات Mac المنفصلة ، مثل شريحة أمان GPU و T2 ، قد تم دمجها في تصميم M1.
ينتج عن عملية التصغير هذه كفاءة أكبر أو استهلاك طاقة أقل بكثير. كما أنها تتيح لشركة Apple أن تفعل ما تفعله بشكل أفضل: تصميم الأجهزة والبرامج جنبًا إلى جنب بحيث “تعمل الأشياء فقط”.
من المرجح أن تكون أكبر فائدة ملموسة هي استهلاك الطاقة. تستهلك رقائق M1 الجديدة حوالي نصف الطاقة التي تستهلكها رقائق Intel السابقة ، مما يعني ضعف عمر البطارية. تم اقتباس جهاز MacBook Pro مقاس 13 بوصة مع M1 للتعامل مع 20 ساعة من تشغيل الفيديو بتهمة واحدة.
أدت هذه الكفاءة المتزايدة للطاقة إلى ادعاءات من قبل شركة Apple بأنها أنتجت “أفضل أداء لوحدة المعالجة المركزية في العالم لكل واط”.
ثم هناك وحدة معالجة الرسومات (GPU): شريحة رسومات مدمجة ثمانية النواة مع خرج طاقة خام يبلغ حوالي 2.6 تيرافلوب. هذا أفضل قليلاً من بطاقة رسومات متوسطة المدى عمرها عامين ، مثل NVIDIA GTX 1050 Ti (التي بلغت 2.1 تيرافلوب).
بالطبع ، مقارنة وحدات معالجة الرسومات بهذه الطريقة لا تعكس بالضرورة أداء العالم الحقيقي. وفقًا لشركة Apple ، على الرغم من ذلك ، حصل M1 على جائزة “أسرع رسومات متكاملة في العالم في جهاز كمبيوتر شخصي.”
قامت Apple أيضًا بإدخال محركها العصبي Neural Engine في M1 لتحقيق بعض المكاسب الكبيرة في عمليات التعلم الآلي. في العالم الحقيقي ، هذا يعني أن بعض التطبيقات التي تستفيد من التكنولوجيا ستعمل بشكل أسرع. على سبيل المثال ، يمكن للصور استخدامه لمسح الصور ضوئيًا والتعرف على الأشياء والوجوه بسرعة أكبر.
يوفر M1 بعض المزايا الأخرى ، بما في ذلك معالج إشارة الصورة المحسن للحصول على جودة أفضل لمكالمات الفيديو. تم دمج Secure Enclave من Apple في الشريحة ، مما يوفر قاعدة آمنة لنظام التشغيل (وبيانات المقاييس الحيوية مثل بصمات الأصابع.)
يتضمن M1 أجهزة مخصصة للتشفير وفك التشفير ، بالإضافة إلى أجهزة تشفير وأجهزة فك التشفير لتنسيقات الوسائط الشائعة. أصبحت وحدة التحكم في Thunderbolt الآن قادرة على USB-4 بسرعات نقل تصل إلى 40 جيجابت في الثانية.
سيتأثر النظام البيئي الأوسع لشركة Apple أيضًا بالتغيير. نظرًا لأن جهاز Mac يستخدم الآن بنية ARM نفسها في iPhone و iPad ، أصبح نقل التطبيقات بين الأنظمة الأساسية أسهل بكثير. في الواقع ، ستتوفر تطبيقات iOS على جهاز Mac قريبًا .
لذا ، للمضي قدمًا ، لا تتوقع فقط رؤية المزيد من تطبيقات iOS على جهاز Mac ، ولكن أيضًا على الأرجح بعض الإصدارات المحسّنة لسطح المكتب لتطبيقات الهاتف المحمول المفضلة لديك.
هل لدى M1 أي عيوب؟
نظرًا لأن M1 يستخدم بنية مختلفة عن أجهزة Mac المستندة إلى Intel ، فهي غير متوافقة بشكل أساسي مع برامج macOS الحالية. لحسن الحظ ، لدى Apple خطة لهذا تسمى Rosetta 2 (سميت على اسم طبقة التوافق التي استخدمتها Apple عندما تحولت لأول مرة إلى Intel.
يحول Rosetta 2 بشكل فعال التطبيقات المستندة إلى Intel إلى ARM عند نقطة التثبيت. على الورق ، هذا يعني أنه يمكنك الترقية من Intel إلى Apple Silicon دون أي عوائق.
حتى أن Craig Federighi ، نائب الرئيس الأول لشركة Apple لهندسة البرمجيات ، ادعى أن “بعض التطبيقات الأكثر تطلبًا من الناحية الرسومية تؤدي في الواقع أداءً أفضل في ظل Rosetta مما كانت تعمل محليًا على أجهزة Mac السابقة ذات الرسومات المدمجة.”
يبدو أن Rosetta 2 هو الضمادة التي تحتاجها Apple لإكمال الفترة الانتقالية. من الآن فصاعدًا ، سيتمكن مطورو Apple الذين يجمعون التطبيقات باستخدام Xcode أيضًا من تجميع الإصدارين التاليين من البرنامج:
- إصدار قديم يتم تشغيله أصلاً على تطبيقات Intel.
- إصدار قائم على ARM للأجهزة التي تعمل بنظام M1 أو أفضل منه.
ومع ذلك ، ليست برامج Mac وحدها هي التي يمكن أن تعاني من التغيير. يعني الابتعاد عن Intel أن التشغيل المزدوج لجهاز Mac مع Windows لم يعد ممكنًا – على الأقل ليس إذا كنت تستخدم إصدار x86_64. تعمل Microsoft بجد على Windows لـ ARM ، لكن محاكاة برنامج x86_64 أعاقت المشروع .
سيؤثر هذا بشكل طبيعي على أولئك الذين يستخدمون Linux أيضًا. تحتوي العديد من توزيعات Linux الرئيسية (بما في ذلك Ubuntu و Arch و Fedora) على إصدارات ARM بالفعل. ومع ذلك ، ليس من الواضح ما إذا كانت Apple ستسمح لك بتشغيل أنظمة تشغيل أخرى على أجهزة ARM Mac الخاصة بها.
هناك عيبان آخران متعلقان بالأجهزة للتحول إلى شريحة M1. الأول هو أنك لن تكون قادرًا على استخدام حاوية GPU خارجية فوق Thunderbolt ، والثاني هو أن الطرازات الحالية المجهزة بـ M1 تقتصر على 16 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي.
أجهزة Mac الأولى التي تستخدم شريحة M1
أعلنت شركة آبل عن ثلاث آلات تستخدم M1:
- MacBook Air (من 999 دولارًا)
- MacBook Pro مقاس 13 بوصة (من 1299 دولارًا)
- Mac mini (من 699 دولارًا)
يعد MacBook Air هو الخيار الأكثر شعبية من Apple ، وفي كثير من الحالات ، الأكثر فعالية من حيث التكلفة. إنه يحتفظ بالترقيات التي طرحتها Apple سابقًا ، بما في ذلك شاشة Retina عالية الدقة في البوصة ، ولوحة مفاتيح Magic Keyboard ، و Touch ID. يتحسن M1 أيضًا عن سابقه بثمانية أنوية لوحدة المعالجة المركزية (أعلى من أربعة) وعمر بطارية يصل إلى 18 ساعة (أعلى من 12.)
يشهد جهاز MacBook Pro مقاس 13 بوصة أيضًا ترقية طال انتظارها ليس فقط مع M1 ، ولكن أيضًا مع Magic Keyboard المنقحة من Apple. الميزة الكبرى لـ M1 MacBook Pro هي عمر بطارية ضخم يصل إلى 20 ساعة – حرفياً ضعف ما كان ممكناً على جهاز Mac المستند إلى Intel.
أخيرًا ، هناك Mac mini – وهو خيار مناسب بالنظر إلى المتغيرات القائمة على ARM التي أقرضتها Apple للمطورين استعدادًا لإطلاق M1. لم يشهد جهاز Mac mini أي تحديث منذ عام 2018. وقد اكتسب الآن نواتين إضافيتين ، مع التخلص من شريحة الرسومات المدمجة Intel UHD.
ربما لاحظت ظهور نمط مع طرح Apple Silicon. هذه نماذج منخفضة التكلفة نسبيًا ، تم تصميمها إما مع إمكانية النقل أو الحوسبة المكتبية الخفيفة في الاعتبار. إذا كنت تريد شيئًا أكثر قوة ، مثل جهاز MacBook Pro أو Mac Pro مقاس 15 بوصة ، فأنت عالق مع Intel في الوقت الحالي.
المزيد من Apple Silicon على الطريق
تعد المجموعة الحالية من أجهزة Mac المجهزة بـ M1 آلات قادرة والشريحة مناسبة تمامًا لأعباء العمل الخاصة بهم. ومع ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى جهاز Mac لتحرير الفيديو أو برنامج تجميع أو عرض ثلاثي الأبعاد ، فليس لديك حاليًا أي خيارات أخرى غير تلك التي تستخدم شرائح Intel.
ومع ذلك ، هذا يعني أنه يمكننا توقع المزيد من الإعلانات من Apple في الأشهر المقبلة لأنها تجهز أجهزتها المتطورة للسوق. أكدت Apple أنها تعتزم نقل أسطول Mac بالكامل إلى ARM في غضون عامين.
هذا مشابه للإطار الزمني الذي أعلنت عنه الشركة لانتقالها من PowerPC إلى Intel في عام 2005. ومع ذلك ، فقد استغرقت Apple أقل من عام لوضع شرائح Intel في جميع أجهزة Mac الجديدة.
لا تتوقع أن ترى نفس شريحة M1 في الأجهزة الأكثر قوة. عادةً ما تحتوي أجهزة Mac المتطورة على عدد أكبر من النوى وسرعات تشغيل أعلى وذاكرة وصول عشوائي أكبر. لديهم أيضًا وحدات معالجة رسومات مخصصة من أمثال AMD. من المرجح أن نرى شريحة M1X ، أو حتى شريحة M2 ، التي تركز بشكل أكبر على الأداء وأقل على كفاءة الطاقة.
M1 هي البداية فقط
مثل سلسلة الرقائق A في iPhone و iPad ، من المحتمل أن يكون M1 الأول من بين العديد من الرقائق. تقدم Apple عادةً إصدارًا مرقمًا جديدًا كل عامين ، مع متغيرات مثل A12Z و A14X التي تملأ الفجوات. من المحتمل جدًا أن تتبع Apple نهجًا متدرجًا مشابهًا لنطاق Mac.
